目前,在水中的唯一通信手段是什麼技術?

在海洋中,每下潛100米就增加10個大氣壓,這就要求機器人上的每一個部件都必須能承受住這麼大的壓力而不變形、不損壞。6000米海底的壓力高達600個大氣壓,在這麼高的壓力下,幾毫米厚的鋼板容器會像雞蛋殼一樣被壓碎。而對於浮力材料,不僅要求它能承受住這麼大的壓力,而且要求它的滲水率極低,以保證其密度不變,否則機器人就會沉入海底。

目前,在水中的唯一通信手段是什麼技術?

水下機器人

在高壓環境下,耐高水壓的動態密封結構和技術也是水下機器人的一項關鍵技術。機器人上的任何一個密封的電氣設備、連接線纜和插件都不能有絲毫滲漏,否則會導致整個部件甚至整個電控系統的毀滅。

另外,由於無線電波在水中的衰減太快,所以在水中不能使用無線電通信、無線電導航及無線電定位,目前在水中的唯一通信手段是水聲技術。但是在水中的聲速還不及光速的二十萬分之一,在水中聲信號的傳輸率極低,加上聲波在水中的散射、傳輸的損耗以及回波的干擾等,使水聲設備的研製更加困難。當前水聲通信的距離僅有10公里。如何利用新的信息處理技術研製出精度更高、誤碼率更低、作用距離更大的水聲設備,是水下機器人研究的又一關鍵技術。隨著通信距離的增大,水下機器人應用的範圍也將擴大。

目前,在水中的唯一通信手段是什麼技術?

紅外照相、遙感及遠距離攝影等技術在陸地和空間已成功地應用了,但由於光波在水中的散射、損耗和吸收,它的傳播距離大大縮短。目前最好的微光攝像機在最佳的水質中的視距也不過十幾米。怎樣把水下機器人的“近視眼”變成“千里眼”,還有待技術的進一步發展。水的密度和粘滯度比空氣高得多,海面的風浪翻湧變幻莫測,海底又是千山萬壑、暗流縱橫的黑暗世界,機器人在這樣複雜的環境中工作真是危機四伏。這使得機器人的航行控制、自我保護、環境識別和建模比航天器更困難。水下機器人的回收至今仍是一個沒有完全解決的問題,尤其是在深海區的回收更加艱難。

目前,在水中的唯一通信手段是什麼技術?


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